RU37136U1

RU37136U1 - AXIAL JUNCTION MOTOR SLIDING BRACKET

Info

Publication number: RU37136U1
Application number: RU2003131438U
Authority: RU
Inventors: Л.С. Курумов; В.А. Литвяк; С.Л. Симонянц; М.М. Мухаметшин
Original assignee: ООО "Велл Процессинг"
Priority date: 2003-10-30
Filing date: 2003-10-30
Publication date: 2004-04-10

Description

20031314382003131438

Р 1р1И1ГдR 1r1I1Gd

МКЛ.6Е21В4/02MKL.6E21V4 / 02

ОСЕВАЯ ОПОРА СКОЛЬЖЕНИЯ ЗАБОЙНОГО ДВИГАТЕЛЯAXIAL JUNCTION MOTOR SLIDING BRACKET

Нолезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам, применяемым при бурении скважин.The useful model refers to the oil and gas industry, in particular to devices used in well drilling.

Известна осевая многоступенчатая опора скольжения, выполненная как многоступенчатый подшипник, каждая ступень которого состоит из подпятника - плоская металлическая деталь имеюпдая выступаюш,ие резиновые обкладки на торцевых поверхностях, диска пяты, кольца наружного и кольца внутреннего (Гусман М.Т,, Любимов Б.Г., Никитин Г.М. и др. «Расчет конструирование и эксплуатация турбобуров, М., «Недра, 1976 г., стр.205).Known axial multi-stage sliding bearing, made as a multi-stage bearing, each stage of which consists of a thrust bearing - a flat metal part having protruding, rubber linings on the end surfaces, the heel disk, the outer ring and the inner ring (Gusman M.T., Lyubimov B.G. ., Nikitin G.M. et al. “Calculation of the design and operation of turbodrills, M.,“ Nedra, 1976, p. 205).

Недостаток устройства - невысокая стойкость при работе в среде абразивного глинистого раствора.The disadvantage of this device is its low resistance when working in an environment of an abrasive clay solution.

Наиболее близким техническим решением, выбранным автором за прототип, является осевая опора скольжения забойного двигателя, содержащая установленные на валу вращающиеся диски, размещенные в корпусе неподвижные диски и эластичные элементы((Гусман М.Т., Любимов Б.Г., Никитин Г.М. и др. «Расчет конструирование и эксплуатация турбобуров, М., «Недра, 1976 г., стр. 247- прототип).The closest technical solution chosen by the author for the prototype is the axial sliding bearing of the downhole motor, containing rotating disks mounted on the shaft, fixed disks placed in the housing and elastic elements ((Gusman M.T., Lyubimov B.G., Nikitin G.M. . and others. "Calculation of the design and operation of turbodrills, M.," Nedra, 1976, p. 247- prototype).

Однако указанная опора не обладает достаточной надежностью в работе, особенно в условиях абразивной среды наблюдается износ контактирующих эластичных и металлических элементов трения. Поэтому стойкость опоры в среде абразивной жидкости не превышает 100-120 часов.However, this support does not have sufficient reliability in operation, especially in an abrasive environment, wear of contacting elastic and metal friction elements is observed. Therefore, the resistance of the support in the environment of abrasive fluid does not exceed 100-120 hours.

Указанная стойкость не отвечает современным требованиям технологии бурения, так как применяемые в настоящее время конструкции породоразрушающий инструментов обеспечивают продолжительность рейса долота до 300 и более часов.The specified resistance does not meet the modern requirements of drilling technology, since the currently used designs of rock cutting tools provide a bit flight of up to 300 hours or more.

Известно, что в износе резинометаллических опор турбобуров преобладающим является механический процесс разрушения трущихся поверхностей в результате воздействия на них абразивных частиц, причем разрушающее действие абразивных частиц на металл и резину пяты возрастает с увеличением размеров этих частиц. Объясняется это тем, что более крупные частицы сильнее деформируют резину подпятников, поэтому перекатывание этих частиц по резиновой поверхности затруднено.It is known that the mechanical process of the destruction of friction surfaces as a result of exposure to abrasive particles is predominant in the wear of rubber-metal supports of turbodrills, and the destructive effect of abrasive particles on metal and heel rubber increases with increasing sizes of these particles. This is explained by the fact that larger particles more strongly deform the rubber of the thrust bearings, so rolling these particles along the rubber surface is difficult.

Крупные абразивные частицы попадают в зону трения опоры и выносятся из нее через радиальные промывочные каналы. Поэтому от конструктивного исполнения этих каналов и их количества, которое определяет величину пути продвижения абразивной частицы от одного промывочного канала к другому, зависит время пребывания частицы в зоне трения, следовательно, износостойкость опоры. При этом необходимо учитывать, что увеличение количества каналов влечет за собой уменьшение величины контактной поверхности опоры и, как следствие, увеличение удельных нагрузок в зоне контакта, что в свою очередь снижает работоспособность осевой опоры.Large abrasive particles enter the friction zone of the support and are carried out of it through radial washing channels. Therefore, on the design of these channels and their number, which determines the magnitude of the path of advancement of the abrasive particles from one washing channel to another, the residence time of the particle in the friction zone depends on it, therefore, the wear resistance of the support. It should be borne in mind that an increase in the number of channels entails a decrease in the contact surface area of the support and, as a result, an increase in specific loads in the contact zone, which in turn reduces the operability of the axial support.

Задача полезной модели - повышение надежности осевой опоры забойного двигателя при работе в условиях сильно абразивной среды.The objective of the utility model is to increase the reliability of the axial support of the downhole motor when operating in highly abrasive environments.

Для решения указанной задачи в осевой опоре скольжения забойного двигателя, содержащей установленные на валу вращающиеся диски, размещенные в корпусе неподвижные диски, состоящие из металлического остова с эластичной обкладкой, выполненной заподлицо с остовом и имеющая четыре промывочных канала, рабочая поверхность неподвижного диска снабжена не менее чем пятью радиальными каналами, причем отношение общей площади рабочей поверхности неподвижного диска кTo solve this problem, in the axial sliding support of the downhole motor, containing rotating disks mounted on the shaft, fixed disks located in the housing, consisting of a metal skeleton with an elastic lining, flush with the skeleton and having four flushing channels, the working surface of the fixed disk is provided with at least five radial channels, the ratio of the total area of the working surface of the fixed disk to

площади контакта между вращающимся и неподвижным диском составляет 1,3-1,8.the contact area between the rotating and fixed disk is 1.3-1.8.

На рисунках 1,2 и 3 изображены соответственно ступень осевой опоры, рабочая поверхность неподвижного диска, металлический остов которого имеет эластичную обкладку, и сечение неподвижного диска по радиальному промывочному каналу.Figures 1, 2 and 3 show the axial support stage, the working surface of the fixed disk, the metal skeleton of which has an elastic lining, and the fixed disk cross section along the radial washing channel.

Опора состоит из вращающегося диска 1, закрепленного на валу 2 путем осевого сжатия распорных втулок 3, неподвижного диска 4 с эластичной обкладкой 5. Неподвижный диск 4 закреплен в корпусе 6 путем осевого сжатия распорных втулок 7. Рабочая поверхность неподвижного диска снабжена радиальными промывочными каналами 8.The support consists of a rotating disk 1, mounted on the shaft 2 by axial compression of the spacer sleeves 3, a fixed disk 4 with an elastic cover 5. The fixed disk 4 is fixed in the housing 6 by axial compression of the spacer sleeves 7. The working surface of the fixed disk is equipped with radial flushing channels 8.

В отличии от известной, новая опора выполнена с не менее чем пятью промывочными каналами на эластичной обкладке неподвижного диска и отношением общей площади рабочей поверхности неподвижного диска к площади контакта равным 1,3 - 1,8. Как показали испытания опытных образцов опоры, указанное обстоятельство обеспечивает низкое число абразивных частиц одновременно находящихся в зоне трения, что повышает износостойкость опоры.Unlike the known one, the new support is made with at least five flushing channels on the elastic lining of the fixed disk and the ratio of the total working surface area of the fixed disk to the contact area is 1.3 - 1.8. As shown by tests of prototype bearings, this circumstance provides a low number of abrasive particles simultaneously located in the friction zone, which increases the wear resistance of the support.

Отвод тепла от трущихся поверхностей производится как малым объемом промывочной жидкости, протекающим через промывочные каналы в эластичной обкладке неподвижного диска, так и основным объемом, проходящим через полый вал щпинделя.Heat is removed from the rubbing surfaces both by a small volume of washing liquid flowing through the washing channels in the elastic lining of the fixed disk and by the main volume passing through the hollow shaft of the spindle.

Claims

An axial sliding bearing of a downhole motor, comprising rotating disks mounted on a shaft, fixed disks located in the housing, consisting of a metal skeleton with an elastic lining, flush with the skeleton and having four flushing channels, characterized in that the working surface of the fixed disk is provided with at least five radial flushing channels, and the ratio of the total area of the working end surface of the disk to the contact area between the rotating disk and the fixed disk is 1.3-1.8.